O gás mais leve é o hidrogênio. Este elemento é mais leve que o ar e foi usado em dirigíveis, ou dirigíveis, até ser considerado inseguro. O hidrogênio está nas camadas superiores da atmosfera da Terra porque se eleva acima de outros gases.
O hidrogênio é leve porque é o elemento de menor massa na tabela periódica. O hidrogênio tem um único próton e um único elétron, mas apenas o próton dá a ele qualquer massa significativa. O hidrogênio pesa apenas 1 unidade de massa atômica.
Apenas objetos como estrelas e planetas gigantes como Júpiter, com grande atração gravitacional, podem manter este mais leve dos elementos. Na atmosfera da Terra, os átomos de hidrogênio colidem com átomos de outros gases. Essas colisões fornecem força suficiente para lançar átomos leves de hidrogênio no espaço; portanto, o hidrogênio é encontrado apenas em pequenas quantidades na atmosfera da Terra.